中国3D打印战机用钛合金整体部件亮相

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日前有网友在2013年北京科博会现场见到了由北京航空航天大学团队主导的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光快速成型技术(通俗说就是用3D打印金属烧结制造飞机钛合金部件)”的研究成果。

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展示了获得2012年度“国家技术发明奖一等奖”的飞机钛合金大型整体关键构件激光成形技术。

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据参与该项研究的北京航空航天大学材料加工工程的人员称,北京航空航天大学已与中航工业集团成立中航激光公司,以对该项技术成果实现产业化。在这次展会上,还首次公开展示了某型战机的大型钛合金零件。

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飞机钛合金大型整体关键构件激光成形技术是“3D打印技术”的高端发展形势,是一项“变革性”的短周期、低成本、数字化先进制造技术。该项目在国际上首次突破了飞机钛合金大型整体主承力结构件激光成型工艺、力学性能控制、工程化成套设备、技术标准。

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已经用激光直接制造30多种钛合金灯大型复杂关键金属零件在大型运输机、舰载机、C919大型客机、歼击机等7型飞机中装机应用,解决型号研制“瓶颈”,使中国成为迄今世界上唯一掌握高性能大型金属零件激光直接制造技术并实现工程应用的国家。

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2013年1月18日,国务院向“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”颁发国家技术发明奖一等奖。目前,这一技术在我国已经投入工业化制造,使我国成为继美国之后、世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及技术的国家。

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更加令人欣喜的是,在性能上,根据公开的材料表明,我国已经能够生产优于美国的激光成形钛合金构件。成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造且付诸实用的国家。

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一些观察人士称,中国歼-31战机至少有4个激光成型“眼镜式”钛合金主承力构件加强框。

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目前,我国已经具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造并且装机工程应用的国家。

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传统的钛合金零件制造主要依靠铸造和锻造。其中铸造零件易于大尺寸制造,但重量较大且无法加工成精细的形状。锻造切削虽然精度较好,美国F-22战机主要承力部件便是大型铸造钛合金框。但是零件制造浪费严重,原料95%都会被作为废料切掉,而且锻造钛合金的尺寸受到严格限制:

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3万吨大型水压机只能锻造不超过0.8平方米的零件,即使世界上最大的8万吨水压机,锻造的零件尺寸也不能超过4.5平方米。而且这两种技术都无法制造复杂的钛合金构件,而焊接则会遇到可怕的钛合金腐蚀现象。

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激光钛合金成形技术则完全解决了这一系列难题,由于采用叠加技术,它节约了90%十分昂贵的原材料,加之不需要制造专用的模具,原本相当于材料成本1~2倍的加工费用现在只需要原来的10%。加工1吨重量的钛合金复杂结构件,粗略估计,传统工艺的成本大约是2500万元;

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而激光3D焊接快速成型技术的成本仅130万元左右,其成本仅是传统工艺5%。更重要的是,许多复杂结构的钛合金构建可通过3D打印一体成型,节省工时,还大大提高材料强度。F-22的钛合金锻件如果使用中国的3D打印技术制造,在强度相当的情况下,重量最多可以减少40%。


本文内容于 2013/5/28 12:24:41 被小编O编辑

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热门评论

4楼 警察没有坏人
不信,你3D打印一个苍井空送给我,我才信你

那还得给你用钛合金打造一个屌

哎 中国只要一有好东西曝光就总有人在那吹毛求疵 难道什么都是外国的好? 别把自己的国家看低了能用短短几十年时间就成为世界第二经济体你去看看这世界上还有那个国家能做到!

不信,你3D打印一个苍井空送给我,我才信你

目前,我国已经具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造并且装机工程应用的国家。

24楼 qqclient
这个技术我是有信心的。我国差不多在配套工艺上和美国有的一比,唯一不足的是有些精密的微机电系统还必须进口,运行在工作站上的大型仿真建模软件还需要进口,亟待加强啊!中国军工加油!

外国有的国内基本上都有,只是还有差距。如果不扶持,差距可能还会拉大。

你说的高精度电机,伺服控制,仿真建模软件国内都有在做,也有原型机,或者产品出来,唯一的问题没有市场,不扶持也只能胎死腹中

83条评论
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